一种用于PCB酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置及方法与流程

本发明属于，涉及一种用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置，尤其涉及一种用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置及方法。

背景技术：

1、酸性蚀刻液通常含有氯化铁等有害物质，如果处理不当或直接排放到环境中，容易造成土壤和水体污染，对生态环境造成危害。通过再生处理，可以有效减少有害物质的排放，降低对环境的负面影响，保护生态环境，符合可持续发展的理念。而且，对酸性蚀刻液进行再生处理，使得原本废弃的蚀刻液得以再利用，节约了再制备新液体所需的成本。因此，对酸性蚀刻液进行再生处理是非常有必要的。

2、目前酸性蚀刻液进行再生处理的最新技术，比如cn102127765a公开了一种酸性蚀刻废液循环再生系统，cn111394726a公开了一种酸性蚀刻液循环再生工艺。这些专利所涉及的工艺中，电解再生系统和蚀刻机同步工作，蚀刻机正常制板时，电解槽阳极室和蚀刻机持续不间断地循环，蚀刻机制板过程中产生一价铜离子，一价铜离子进入电解槽阳极室被氧化为二价铜离子(一价铜离子优先于氯离子被阳极氧化)而蚀刻液中允许的一价铜离子浓度很低通常为0.5～1g/l，要保证电解槽阳极不析氯，必须保持电解槽和蚀刻机持续快速循环(以通常三段蚀刻机的产线为例，循环流量必须为35m3/h以上)，使蚀刻机中产生的一价铜离子源源不断的进入电解槽阳极室，大的循环量容易导致蚀刻机液位不稳定，而且，当蚀刻机停止制板时，由于没有一价铜离子产生，电解槽必须断电，否则会产生氯气；另外，由于蚀刻机进板速度或铜层厚度变化，单位时间内产生一价铜的量也会变化，那么电解槽整流机输出电流也必须相应调整，不稳定的电流会影响电解铜的品质。

3、现有技术中公开的用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置都有一定的缺陷，存在着无氯气电解再生装置必须和蚀刻机同步工作且电流必须根据蚀刻机的做板情况不断调整、电解槽和蚀刻机之间循环速度过快、电解铜品质较差及无法实现无氯气电解的问题。因此，开发设计一种新型的用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置及方法至关重要。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置及方法，所述无氯气电解再生装置对于不进行连续生产的线路板工厂，也能满足生产需求，即使无氯气电解再生装置发生故障，也不会影响蚀刻液工作参数，得到的电解铜的品质更高，且能够实现无氯气电解。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置，所述无氯气电解再生装置包括阴极槽组件及阳极槽组件；所述阴极槽组件的进液口与蚀刻机的废液桶连通，溢流出口与阳极槽组件的第一进液口连通；所述阳极槽组件的第二进液口与蚀刻机的废液桶连通，所述阳极槽组件的溢流出口与子液桶连通，所述子液桶与蚀刻机连通；

4、所述无氯气电解再生装置还包括铵盐投加组件，所述铵盐投加组件的投铵口与所述阳极槽组件的补铵口连通。

5、本发明提供的用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置是将蚀刻废液收集后进行电解处理，电解得到的低铜液作为子液，子液回用至蚀刻机，电解系统和蚀刻机独立工作，且循环量小；因此，所述无氯气电解再生装置的适用范围较广，对于不进行连续生产的线路板工厂，也能满足生产需求；另外，所述无氯气电解再生装置与蚀刻机独立工作，即使无氯气电解再生装置发生故障，也不会影响蚀刻液工作参数；再次，所述无氯气电解再生装置进行独立工作，再生得到的蚀刻子液根据蚀刻液的比重信号回用于蚀刻机，稳定性更好；再次，由于电解设备恒电流电解，所述无氯气电解再生装置得到的电解铜的品质更好。

6、本发明中通过设置铵盐投加组件，所述铵盐投加组件用于向阳极槽组件中添加氯化铵，电解过程中阳极槽组件产生的氯气会快速和铵根离子发生反应并转化为盐酸及无害的氮气，氯气转化率大于92％，产生的盐酸回用于蚀刻机，在实现无氯气电解的同时，还能够节省蚀刻机的盐酸的添加量。

7、优选地，所述阴极槽组件包括阴极室及与所述阴极室连接的阴极循环室，所述阴极槽组件内的液体在阴极室及阴极循环室内循环流动。

8、优选地，所述阴极循环室内设置有第一循环区与第一溢流区，所述阴极槽组件的进液口通向第一循环区，所述第一溢流区上设置的溢流出口通向所述阳极槽组件；

9、所述阴极循环室上还分别独立地设置有与所述阴极室连通的第一循环液出口与第一循环液入口。

10、优选地，所述废液桶通向所述第一循环区的管路上设置有第一蚀刻废液传输泵；

11、所述第一循环液出口与所述阴极室连通的管路上设置有阴极循环泵，所述第一溢流区上设置的溢流出口通向所述阳极槽组件的管路上设置有阴极液传输泵。

12、优选地，所述阳极槽组件包括阳极室及与所述阳极室连接的阳极循环室，所述阳极槽组件内的液体在阳极室及阳极循环室内循环流动。

13、优选地，所述阳极槽组件的第一进液口通向所述阳极室，所述阳极循环室内设置有第二循环区与第二溢流区，所述阳极槽组件的第二进液口通向所述第二循环区，所述第二溢流区上设置的溢流出口通向所述子液桶；

14、所述阳极循环室上还分别独立地设置有与所述阳极室连通的第二循环液进口与第二循环液出口。

15、优选地，所述废液桶通向所述第二循环区的管路上设置有第二蚀刻废液传输泵，

16、所述第二循环液出口与所述阳极室连通的管路上设置有阳极循环泵，所述第二溢流区上设置的溢流出口通向所述子液桶的管路上设置有阳极液传输泵。

17、优选地，所述子液桶上设置有比重监测器。

18、本发明中所述子液桶用于储存阳极槽组件的得到的蚀刻子液，作为蚀刻子液用于蚀刻机中。

19、本发明中所述比重监测器用于检测子液桶中的比重值，当子液桶中子液比重较低时，向阳极槽组件中加入蚀刻废液。

20、优选地，所述子液桶通向所述蚀刻机的管路上设置有子液传输泵。

21、优选地，所述无氯气电解再生装置还包括尾气处理组件，所述尾气处理组件分别独立地连通至所述阴极槽组件及所述阳极槽组件。

22、优选地，所述尾气处理组件分别独立地连通至所述阳极室上设置的阳极室尾气出口与所述阴极室上设置的阴极室尾气出口。

23、第二方面，本发明提供了一种采用第一方面所述无氯气电解再生装置的无氯气电解再生方法，所述无氯气电解再生方法包括：

24、蚀刻废液分别进入阴极槽组件及阳极槽组件进行电解处理；所述蚀刻废液在阴极槽组件中进行阴极电解得到铜与阴极液，当所述阴极槽组件中阴极液的铜离子浓度低于设定值时，向所述阴极槽组件中加入蚀刻废液，阴极液流向阳极槽组件；所述蚀刻废液在阳极槽组件中进行阳极电解得到阳极液，所述阳极液流向子液桶，然后回用于蚀刻机的蚀刻作业中；

25、以氨氮值计算，所述阳极槽组件中的阳极液中氨氮值不低于2600ppm，例如可以是2600ppm、2620ppm、2640ppm、2660ppm、2680ppm、2700ppm、2720ppm、2740ppm、2760ppm、2780ppm或2800ppm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。。

26、优选地，所述阴极槽组件中的阳极液中氯化铵的浓度不小于10g/l，例如可以是10g/l、12g/l、14g/l、16g/l、18g/l、20g/l、25g/l、30g/l、40g/l或50g/l，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述阳极电解的过程中每1～2h补加一次氯化铵，补加量为500～700g/kah。

27、本发明中所述阳极电解的过程中每1～2h补加一次氯化铵，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h或2h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

28、本发明中所述阳极电解的过程中的补加量为500～800g/kah，例如可以是500g/kah、520g/kah、550g/kah、570g/kah、600g/kah、620g/kah、650g/kah、670g/kah或700g/kah，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

29、优选地，蚀刻废液在第一蚀刻废液传输泵的作用下由阴极槽组件的进液口进入第一循环区，进入所述第一循环区的蚀刻废液在阴极循环泵的作用下在第一循环区及阴极室之间循环流动，所述阴极室中进行阴极电解得到铜与阴极液，当所述阴极液中的铜离子浓度低于设定值时，向所述第一循环区中加入蚀刻废液，阴极液由第一溢流区上设置的溢流出口在阴极液传输泵的作用下流向溢流至阳极槽组件；

30、优选地，所述设定值为30～40g/l，例如可以是30g/l、31g/l、32g/l、33g/l、34g/l、35g/l、36g/l、37g/l、38g/l、39g/l或40g/l，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

31、优选地，阴极液由阳极槽组件的第一进液口在阴极液传输泵的作用下进入阳极室，蚀刻废液在第二蚀刻废液传输泵的作用下由阳极槽组件的第二进液口进入第二循环区，进入所述阳极室内的阴极液及进入所述第二循环区内的蚀刻废液在阳极循环泵的作用下在第二循环区及阳极室之间循环流动，所述阳极室中进行阳极电解得到的阳极液由第二溢流区上设置的溢流出口在阳极液传输泵的作用下流向子液桶，然后回用于蚀刻机的蚀刻作业中。

32、优选地，当比重监测器检测到子液桶内的比重低于比重设定值时，在第二蚀刻废液传输泵的作用下通过阳极槽组件的第二进液口向第二循环区内加入蚀刻废液。

33、优选地，所述子液桶内的蚀刻子液在子液传输泵的作用下进入蚀刻机中进行蚀刻。

34、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

35、(1)本发明提供的用于pcb酸性蚀刻液的无氯气电解再生装置是将蚀刻废液收集后进行电解处理，电解得到的低铜液作为子液，子液回用至蚀刻机，电解系统和蚀刻机独立工作，且循环量小；因此，所述无氯气电解再生装置的适用范围较广，对于不进行连续生产的线路板工厂，也能满足生产需求；另外，所述无氯气电解再生装置与蚀刻机独立工作，即使无氯气电解再生装置发生故障，也不会影响蚀刻液工作参数；再次，所述无氯气电解再生装置进行独立工作，再生得到的蚀刻子液根据蚀刻液的比重信号回用于蚀刻机，稳定性更好；再次，由于电解设备恒电流电解，所述无氯气电解再生装置得到的电解铜的品质更好。

36、(2)本发明中通过设置铵盐投加组件，所述铵盐投加组件用于向阳极槽组件中添加氯化铵，电解过程中阳极槽组件产生的氯气会快速和铵根离子发生反应并转化为盐酸及无害的氮气，氯气转化率大于92％，产生的盐酸回用于蚀刻机，在实现无氯气电解的同时，还能够节省蚀刻机的盐酸的添加量。